电路第2版黄锦安第14章节非线性电阻电路.ppt

第14章 非线性电阻电路 14.1 非线性电阻 14.1 非线性电阻 14.1 非线性电阻 14.1 非线性电阻 14.1 非线性电阻 14.2 仅含一个非线性电阻的电路分析 14.2 仅含一个非线性电阻的电路分析 14.2 仅含一个非线性电阻的电路分析 14.2 仅含一个非线性电阻的电路分析 14.2 仅含一个非线性电阻的电路分析 14.2 仅含一个非线性电阻的电路分析 14.3 小信号分析法 14.3 小信号分析法 14.3 小信号分析法 14.3 小信号分析法 14.3 小信号分析法 14.3 小信号分析法 14.3 小信号分析法 14.3 小信号分析法 14.3 小信号分析法 14.4 分段线性化 14.4 分段线性化 14.4 分段线性化 14.4 分段线性化 14.4 分段线性化 14.4 分段线性化 14.4 分段线性化 14.4 分段线性化 14.4 分段线性化 14.4 分段线性化 14.4 分段线性化 14.4 分段线性化 14.4 分段线性化 14.4 分段线性化 解： uD = u - ri 当uD 0 即u ri时，二极管截止，则i = -rI0 I0 r i . . . . + _ u . . 当uD = 0时，二极管导通： u = ri 当i = -I0时，u = -rI0 I0 r i . . . . + _ u 由以上分析可画出端口上的伏安特性曲线如下： 0 u i -rI0 -I0 规律：含一个理想二极管电路的伏安特性由两条折线 构成，转折点发生在uD = 0处，且两条折线之间的夹 角为钝角 尚辅网 / 14.1 非线性电阻 14.2 仅含一个非线性电阻的电路分析 14.3 小信号分析法 14.4 分段线性化 目 录 若一个二端元件的伏安关系由u-i平面上一条非线性曲线 表示时称为非线性电阻 . . i u + _ 如隧道二极管 电压控制型：i = f(u) i是u的单值函数 i1 i i2时：u是i的多值函数 0 u i i2 i1 i 如充气二极管 电流控制型：u = g(i) u是i的单值函数 u1 u u2时：i是u的多值函数 u i u2 u1 u 0 如普通二极管 单调型：i = f(u) , u = g(i) u i 0 二 极 管 一个有源线性二端网络两端接一非线性电阻组成的电路 如图所示 图 解 法 u + _ Uoc + _ Req . . i R i = f(u) 这样的电路可用“曲线相交法”来求出电路中电流i和电压u u i 0 i = f(u) . i0 u0 Q(u0, i0) 例：已知非线性电阻的伏安关系为i = u + 0.13u2，求：u和i 解 析 法 1Ω 2A i u + _ 2Ω . . . . 解： 对于非线性电阻电路，若对解无约束条件，则可能为多解 问题，一定要求出所有解；若有约束条件，仅需求满足约束 条件的解 例：已知非线性电阻的伏安关系为u = 1 - i + i2，求：u和i + _ 1Ω 1V i u + _ 2A . . 1Ω 解： + _ 1Ω 1V i u + _ 2A . . 1Ω Uoc + _ Req . . i u + _ 若要求线性部分的电压或电流，则可将非线性电阻用所求 得的电压（电流）作为电压源（电流源）的电压（电流） 值，利用线性电路的方法求解线性部分的电压（电流） 例如，若要求2A电流源两端的电压ui, 则有： + _ 1Ω 1V i u + _ 2A . . 1Ω ui + _ 静态电阻和动态电阻 u i 0 i = f(u) u = g(i) . i0 u0 Q(u0, i0) 静态电阻： 动态电阻： 小信号分析的前提 + _ us(t) Us Rs i u + _ Us: 直流偏置电压 us(t): 小信号电压 小信号分析法 1. Us单独作用时 u i 0 i = f(u) . I0 U0 Q(U0, I0) Us 小信号分析法 2. Us与us(t)共同作用时 而 取Taylor级数展开式前2项作线性化处理： 或 此为线性方程，可作出对应的等效电路，即小信号等效 电路: + _ uS(t) Rs + _ Rd 例：已知i = f(u) = u2 (u0), 求：u和i i u + _ 10A . . Is is(t) . . Rs 解：1. 求直流工作点 i u + _ 10A Is . . （舍去）